Mechanics of Cutting और Metal Removal Rate क्या है? | हिंदी Guide

Manufacturing Processes में जब किसी Material को Cutting Tools की Help से Remove किया जाता है, तो इसे Mechanics of Cutting कहा जाता है। इस Process में Tool और Workpiece के बीच Relative Motion की वजह से Chip Formation होती है। साथ ही, जिस Speed से Material Remove होता है, उसे Metal Removal Rate (MRR) कहते हैं।

Mechanics of Cutting क्या है?

Mechanics of Cutting एक Science है जो बताता है कि Cutting Process के दौरान Tool, Workpiece और Chip Formation के बीच Force, Energy, Heat, Friction और Stress कैसे Interact करते हैं। इसका उद्देश्य Cutting Efficiency बढ़ाना, Tool Life Improve करना और Better Surface Finish पाना होता है।

Chip Formation का Concept

जब Cutting Tool Workpiece से Material Remove करता है, तब Material Chip के रूप में Separate होता है। Chip Formation के तीन मुख्य प्रकार होते हैं:

1. Continuous Chips: Ductile Materials जैसे Mild Steel में बनते हैं, जहाँ Smooth Surface Finish मिलती है।

2. Discontinuous Chips: Brittle Materials जैसे Cast Iron में बनते हैं, जहाँ Chips छोटे-छोटे Pieces में Break हो जाते हैं।

3. Built-Up Edge (BUE) Chips: जब High Cutting Force की वजह से Tool के Edge पर Material Deposit हो जाता है, तब यह बनते हैं।

Cutting Process में Forces

Cutting Process के दौरान तीन प्रमुख Forces Act करते हैं:

✔ Cutting Force (Fc): Material को Remove करने के लिए Tool पर लगने वाला Force।

✔ Thrust Force (Ft): Tool को Workpiece की Surface पर दबाने के लिए आवश्यक Force।

✔ Radial Force (Fr): Tool और Workpiece के Contact को Maintain रखने के लिए Force।

Metal Removal Rate (MRR) क्या है?

Metal Removal Rate वह Speed है जिससे Cutting Operation के दौरान Material Remove होता है। यह Machining Process की Productivity को Measure करने का एक महत्वपूर्ण Parameter है।

MRR का Formula

MRR = Width of Cut × Depth of Cut × Cutting Speed

या, Cylindrical Turning Operation में:

MRR = π × D × f × d × N

जहाँ:

D = Workpiece का Diameter (mm)
f = Feed (mm/rev)
d = Depth of Cut (mm)
N = Spindle Speed (rev/min)

MRR को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक

✔ Cutting Speed: ज्यादा Speed पर MRR बढ़ता है लेकिन Tool Wear भी जल्दी होता है।

✔ Depth of Cut: ज्यादा Depth पर Material Removal ज्यादा होगा।

✔ Feed Rate: Feed बढ़ाने से MRR भी बढ़ता है।

✔ Tool Geometry: Proper Tool Angle और Rake Angle भी MRR पर असर डालते हैं।

✔ Material Properties: Hardness, Strength और Thermal Conductivity MRR को Directly Affect करते हैं।

Mechanics of Cutting के Advantages

✔ Better Surface Finish और Accuracy।

✔ Tool Life और Efficiency में Improvement।

✔ Material Wastage में कमी।

✔ High MRR से Productivity में वृद्धि।

निष्कर्ष

Mechanics of Cutting और Metal Removal Rate की समझ Manufacturing Engineers के लिए बहुत जरूरी है। सही Cutting Parameters चुनकर हम High Quality, Better Accuracy और Efficient Production Achieve कर सकते हैं।